LYDN9000B電力諧波監測儀第1章 概 述
隨著電力電子技術的發展,直流輸電、大功率單相整流技術在(zài)工業部門和用電設備上被廣泛應用,如大功率可控矽器件、開關電源、變頻調(diào)速等,這些典型非線性負荷將從電網吸入或注入諧波電流,從而引起電網電壓畸變(biàn),使電網波形受到汙染,供電質量惡化,附加損失增(zēng)加,傳(chuán)輸能力下降。在電網中(zhōng),三相負荷不平衡、電力係(xì)統諧振接地等會產生負序,大功率整流和非線性設(shè)備等會產生諧波。電(diàn)能質量下降,嚴重威脅供電、用(yòng)電設備的可(kě)靠運行。
電能質量監測(cè)裝置(zhì)是我公(gōng)司(sī)針對電能質量監測(cè)難(nán)題,研究總結國內(nèi)外(wài)電能質量監測特(tè)點和實踐經驗基礎上,嚴格按照國家頒布的相關技術標準,自主(zhǔ)設(shè)計開發的(de)新一代嵌入式電能質(zhì)量在線監測終端。采用先進的工控板+DSP+FPGA處理器,是具有高速(sù)采樣、計(jì)算、分析、統計、通訊(xùn)和顯示等功能相結合的電(diàn)能質量監測裝(zhuāng)置。
該裝置(zhì)可全天候不(bú)間斷監測電網的諧波含有(yǒu)率、諧波總(zǒng)畸變率、三相電壓不平衡度、閃(shǎn)變、電壓偏(piān)差、電壓波動、頻率、各次諧波有功功率、無功功率、功率因數、相移功率因(yīn)數、有效值、正負序、暫態事件等電能質量數據。
對電能質量監測裝置(zhì)的監測數據進行分析,可反映公用電網(wǎng)供(gòng)到用戶受電端的交流電(diàn)能質量,各種(zhǒng)用電設備在不同運(yùn)行狀態(tài)下對公用電網電能質量的影響。對電(diàn)力設(shè)備調整及運行過程動態監視,幫助(zhù)用戶解決電力設備調整及投運過程中出現的問題。監(jiān)測分析電力係統中動(dòng)態參數,並對相關設備的功能和技術指標作出定量評價,保護(hù)係統中重要設備(bèi)的用電可靠,避(bì)免因電(diàn)能質量(liàng)問(wèn)題帶來引起的(de)重大事故。
LYDN9000B電力諧波監測儀第2章
裝置功能(néng)特點(diǎn)
LYDN9000B電能質量在(zài)線監測裝(zhuāng)置除具有常規(guī)的電能質量穩態指標的監測(cè)外,還對電能質(zhì)量的暫(zàn)態擾動,主要(yào)是電壓的驟(zhòu)升、驟降進行監(jiān)測(cè)和記錄(lù)。並且具有完善的(de)電能質(zhì)量數據統計分析功能,方便用戶及時準確的了解線路電能運行狀況。
2.1 裝置(zhì)監測項目
基本測量
|
電網頻(pín)率;電壓、電流有效值(zhí);總的有功、無功功率、功率因數
|
基本監測指標
|
a) 三相(xiàng)基(jī)波電(diàn)壓、電(diàn)流有效值,基波功(gōng)率、功率因數、相位(wèi)等;
b) 電(diàn)壓偏差;
c) 頻(pín)率(lǜ)偏差;
d) 三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、負序電 壓、電(diàn)流;
e) 諧波(2~100次)。包括電壓、電流的總諧波畸(jī)變率、各次諧波含有(yǒu)率、幅值、相位,各次諧波的有功、無功功率(lǜ)等;
f) 電壓波動、閃變;
|
監測指標
|
a) 間諧(xié)波;
b) 電壓驟升(shēng)、驟(zhòu)降、短時中斷;
|
2.2電(diàn)能質量統計分析功能
分(fèn)鍾統計功能
裝置具有對電能質量數據的(de)分鍾統計功能,可按設定時間(1分鍾~10分鍾)統計電能質量數據的大值、小值、平(píng)均值、95%概率大值等。
日報(bào)表統計功能
在電能質量(liàng)分鍾統(tǒng)計基礎上,進行日(rì)報表統計分析功能,統計電能質量數據的大值、小值、平均值、95%概率大值等。
2.3事件記錄功能(néng)
暫態事件記(jì)錄
當發生(shēng)暫態事件,裝置能夠準確地記錄該事件,包括事件(jiàn)類型、事件(jiàn)發生時刻、發生相別(bié)、特(tè)征幅值、暫態發生持續時間等。
穩態事件記錄
裝置具有對電能質量穩態指標越限的判斷,並能夠根據配置文件靈活(huó)配置要記錄的穩態指標越限事件,事件內容包括事件類型、事件發生時刻、特征(zhēng)幅值。
2.4錄(lù)波功能
暫態觸發錄波(bō)
暫態事件自動觸(chù)發錄(lù)波,可同時記錄事件發生前後10周波和(hé)事件結束前後10周波波形數據。
2.5數據存(cún)儲功能
電能質量數據存儲
可按設定間隔保存分鍾電能質量統(tǒng)計數據(jù),保存間(jiān)隔按3~60分鍾可配置。32G電子盤,保存時間長度(dù)根(gēn)據設定保存間隔及監測路數自由伸縮。數據(jù)存儲(chǔ)按“先進先出”原則,循環(huán)覆蓋。數據停電不丟(diū)失,保存時(shí)間不小於10年。
數據拷貝(bèi)
支持USB拷貝數據文件,且能夠自動新建相(xiàng)應文件夾。
2.6通訊功能
支持(chí)RS485、USB、以太網接(jiē)口,並且支持雙網口(kǒu)通訊方案;
通過IEC61850協議與主站係統交換數(shù)據(需定製);
根據主站要求(qiú)上傳實時(shí)電能質量分析數據,以及(jí)指定時間段內的電能質量分析數據;
2.7對時功能
具備GPS硬對(duì)時接口,可以接受IRIG-B碼對時。
2.8界麵顯示功能
實時數據
可實時查(chá)看對應監測點的電壓電流(liú)有效值、諧波、間諧波、閃變、功率、不平衡度等電能質量數(shù)據。
實(shí)時波形
實時顯示(shì)對應監測點的矢量圖以及實時波形(xíng)圖。
事件記錄
可查看對應監測點暫態事(shì)件(jiàn)記錄和穩態事(shì)件記錄。錄波文件以Comtrade文件存(cún)儲。
參(cān)數管理
主要(yào)包括定值設置、變比設置。該部分主要用於裝置對應監測點的電(diàn)壓等級(jí)、PT、CT以及越限限值的界麵配置。
曆史(shǐ)數據
主要包括日報表數據、日合格率數據等曆史數據的查看。
係統(tǒng)設置
主(zhǔ)要包括通訊設置、統計間隔設置、時間設置、PQDIF配置、密碼設置、文件管理以及運行(háng)工況查詢。該部分可進行對裝置的維護操作,如裝置通訊(xùn)IP地(dì)址(zhǐ)的設定、PQDIF文件生成機製的設置以及版本信息的查看等。
LYDN9000B電力諧波監測儀第三章 主要技術指標
項目
|
參數
|
通道數量
|
單路(lù)/兩路
|
主機類型
|
工控(kòng)機
|
工作電源
|
交流
|
220V±10% ;50Hz±0.5Hz;諧波畸變率(lǜ)不(bú)大於15%
|
直流
|
220V±10%,紋波係數不(bú)大(dà)於(yú)5%
|
電流(liú)信號輸入(rù)
|
輸入(rù)方(fāng)式
|
電流互感器輸入
|
額定值In
|
5A/1A
|
測量範圍
|
AC 200mA~5A或AC 50mA~1A
|
功率消耗
|
不大於0.5VA/路
|
過載能力
|
1.2In 連續工作
2In 允許1s
|
電壓信號輸入
|
輸入方式
|
電壓互感器輸入(rù)
|
額定值Un
|
220V/380V
|
測量(liàng)範(fàn)圍
|
AC 0.5V~450V
|
功率消(xiāo)耗
|
不大於0.5VA/路
|
過載能力(lì)
|
1.73Un 連續工作
2Un 允(yǔn)許1s
|
輸入阻抗(kàng)
|
大於100kΩ
|
開關量輸出
|
工作電壓
|
AC220V 3A/DC30V 3A;
|
輸出方式
|
無源接點
|
監(jiān)測指標精度
|
電壓
|
0.2%
|
電流
|
0.2%
|
功率(lǜ)
|
0.5%
|
功率因數(shù)
|
0.5%
|
頻率偏差
|
0.01Hz
|
電壓(yā)偏差
|
0.2%
|
三相電壓不平(píng)衡
|
0.2%
|
三相電流不平衡(héng)
|
0.2%
|
諧波
|
符(fú)合GB/T 14549-1993 中附錄D 中的A 級要求
|
間(jiān)諧波
|
參照(zhào)/T 14549-1993 附錄D 中對諧波(bō)要求的A 級
|
閃變
|
5%
|
電壓波動
|
5%
|
通訊接口
|
以太(tài)網
|
接口速率
|
10/100M 自適應
|
接口(kǒu)類型
|
100Base—T
|
協(xié)議
|
支持TCP/IP,FTP
|
RS 485 接口
|
接口速率
|
300~115200bps
帶(dài)光電隔(gé)離
|
對時接(jiē)口(選(xuǎn)配)
|
裝置接口
|
IRIG-B碼對時
|
存儲
|
CF卡
|
標配32G,可擴展
|
工作環境
|
正常工作溫度(dù)
|
-10℃~+55℃
|
極限工(gōng)作溫度
|
-20℃~+65℃
|
相對(duì)濕度
|
5%~95%
|
大氣壓力
|
86kPa~106kPa
|
海拔(bá)
|
3000 米以下
|
LYDN9000B電力諧波(bō)監測儀第四章 係統應用方案
整(zhěng)個網絡分為采集單元、變電站監測層和上級監(jiān)測層三個部分。采集單元為監測終端,通過以太網將數據傳送至當地監控係統。用戶可通過上級監測層(céng)和當地監控係統進行管理(lǐ)。
LYDN9000B電力諧波監測儀第五章
機械結構及電氣安裝
5.1 安裝開孔圖
裝置為嵌入式安裝方式,可以集中安裝(zhuāng)於(yú)控製室的屏櫃上,也可分散安裝於開關櫃上。
5.2 模擬(nǐ)量輸(shū)入回(huí)路
裝置交流電流回路必須用可靠壓接的不小於2.5mm²的帶色標的(de)導線連接至屏櫃的(de)電流輸入端子處,裝置端子上的螺絲必須有彈簧墊圈並擰緊,以防止交(jiāo)流電流回路開(kāi)路;交流電壓回路必須用可靠壓接的不小於1.5mm²的導線連接至屏(píng)、櫃的電壓輸入端子處。
5.3 通訊(xùn)網絡的連接(jiē)
裝置(zhì)適用於電力係統(tǒng)各電壓(yā)等級變電站和工礦企業變電站,由網線(xiàn)連接構成通訊網絡。本裝置提供兩個獨立的、互為備(bèi)用的以太網接口(kǒu),通過專用的屏(píng)蔽網絡連接線按照國際通用的EIA/TIA 568B 標準接入網絡交換機(jī)後組(zǔ)網。網絡拓(tuò)撲圖請參見上節。以太網連(lián)接線的(de)兩個端頭(tóu)都需按照EIA/TIA 568B 標準製作,其接線示意(yì)如圖16 所示。
第六章
人機界麵
本裝置配置TFT彩色液晶屏,界麵顯示(shì)具有中英(yīng)文選擇功能,顯示界麵完全圖形化設計風(fēng)格。界麵操作類似Windows 的操作方法,簡單(dān)易用。此外,在人機對話操作中,為防止誤操作影響裝置的正常運行,本裝置在一些功能中設置了密碼,密碼(mǎ)在出廠時默認設置為空,即直接按確認鍵即可。
6.1開機界麵
本設備在上電後大約10~15秒後(hòu)點(diǎn)亮屏幕,並顯示此開機啟動界麵。等待機器完成啟動自檢(jiǎn)和初始化工作(zuò)。自檢和係統初始化全部完(wán)成大約需要30~40秒鍾。此過程結束(shù)後切換至數據顯示界麵。
6.2按鍵的基本功能
“﹢”——用於向後切換通道;
“﹣”——用於向前切換通道;
“↑”——方向(xiàng)鍵,用於向上移動光標;
“↓”——方向鍵,用於向下移(yí)動光標;
“→”——方向鍵,用於向右移動光標;
“←”——方向鍵,用於(yú)向左移動光標;
“取消”——用於放(fàng)棄當前操(cāo)作,或退出正在顯示的內容;
“確認”——用於確認各項操作;
6.3主菜單
6.4操作(zuò)指南
注:裝置修改密碼為“8888”。
6.4.1查看實時數據
在(zài)主菜(cài)單中可以通(tōng)過(guò)“↑”,“↓”鍵分別查看各項電能質量指標數據,並且可以通過“確認”鍵(jiàn)進(jìn)入二級菜單查看各類(lèi)子項數據(jù)。同時“確認”鍵也可進入某些子項顯示界麵,可通(tōng)過方(fāng)向鍵進行翻屏或選擇查看內容。
6.4.2查(chá)看實時圖形
在“實時波形(xíng)”界麵可(kě)查看電壓和電流的實時波形;在“基波向量”下可查看(kàn)電壓電流矢量圖;在“波動閃(shǎn)變”界麵可查看電壓有效(xiào)值的實時波形;在(zài)“曆史統計”中可查看暫態(tài)事件波形。
6.4.3查看和設置變比
在“係(xì)統配置”—“電能參數”界麵可進行(háng)線路PT變比,CT變比設置,還可(kě)以進行暫態事件和穩態事件(jiàn)定值設置。
注:1. 當設置完以上定值後,必須按“保存參數”定值才生效。
2. 裝(zhuāng)置出廠時,默認定值為“0”(即退出越限報警),為確(què)保裝置能夠正常(cháng)提示(shì)越限告警及記錄事件,請不要隨便(biàn)修改定值。如(rú)需了(le)解或修改定(dìng)值,請翻閱本手冊附(fù)表列出的定值說明。
6.4.4設置時間
1. 手動設置時間
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校時”—“手動設置時間(jiān)”對話框(kuàng)中手動輸入相應時間,輸入完(wán)畢按“確認”鍵,新設置時間生效。
2. 網(wǎng)絡校時
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校時”—“網絡服務器(qì)同步(bù)校(xiào)時”對話框中輸入服務器IP地址和端口號,輸入完畢按“確認”鍵,裝置自動同步服務器時間(上位機需裝對時軟(ruǎn)件)。
3. B碼校時
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校時”—“B碼校時”中可開啟B碼(mǎ)校時功能,裝置後端子需接入相應的B碼信號,裝置自動同步B碼時鍾。(GPS對(duì)時為選(xuǎn)配功能)
6.4.5設置通訊參數
1. 串(chuàn)口參數設置
在“係統配置(zhì)”—“係統參數”—“網絡設置”—“COMx波特率”中輸入(rù)相應波特(tè)率,按“更新COMx”即可生效。
注:出廠默認COM1用作RS485通訊口(kǒu)(默認modbus規(guī)約,地址為1,“協議設置”中(zhōng)查看及修改);COM2用作B碼(mǎ)對時(shí)口。
2. 網口參數設置
在“係統配置”—“係統參數”—“網絡設置”—“網口x MAC地址/IP地址/子網掩碼”中輸入相應值,按“更新MAC/網口x”即可生效。
注:MAC地址:硬(yìng)件地址(Medium Access Control)用來定義(yì)網絡(luò)設備的(de)位置,它是由網卡決定的,是固定的。
IP地址:互聯網協議地址(Internet Protocol Address),是IP協議提供的一種統一的地址格式,它為互聯網上的每一個網絡和每一(yī)台主機(jī)分(fèn)配一個邏輯地(dì)址(zhǐ),以此(cǐ)來屏蔽物理地址的(de)差異。
子網掩碼:網絡掩碼(subnet mask) 它是一種(zhǒng)用來指(zhǐ)明一個IP地址的哪(nǎ)些位標識的是主機所在的子網,以及哪些位(wèi)標識的(de)是主機的位掩碼。子(zǐ)網掩碼不能單獨存在,它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網掩碼隻有(yǒu)一個作(zuò)用,就是將某個(gè)IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部(bù)分。是一個32位地址,用於屏蔽IP地址的一部分(fèn)以區別網絡(luò)標識和主機標識(shí),並(bìng)說明該IP地址(zhǐ)是在局域網上,還是在遠程網上。
3. FTP上傳參數設置
在(zài)“係統配置(zhì)”—“係統參數”—“網絡設置”—“FTP xxxx”中輸入相應值,按“更新FTP”即可生效。
4. 網關IP參數設置
在“係統配置”—“係統參數”—“網絡設置”—“默認網關IP地址”中輸入相應值(zhí),按“更新網關”即可生效。
6.4.6 選(xuǎn)擇線路設置
本裝置(zhì)的A-A0,B-B0,C-C0三相(xiàng)作為1個測量通(tōng)道,並標示為CHxx(見上圖),由於采用先進的通道同步技術,所以各個測量(liàng)通道可以根據需要配置(zhì)為測量線路(lù)的電壓或電流通(tōng)道。
例如:
需要測量線(xiàn)路1的電壓U和電流I;線路2的電壓(yā)U和電流I。裝置可配置為:
“Line_1”用CH01測量線路1的電壓U;
用(yòng)CH02測量線路1的電流I;
“Line_2”用CH03測量線路2的電壓U;
用CH04測量線路2的電流I;
需(xū)要測量1段母線電壓U,出線(xiàn)的電流I1、電流I2和電流I3。
裝置可配置為
用CH01測量I段母線電壓U;
“Line_1”用CH02測量I段母(mǔ)線出線電流I1;
“Line_2”用CH03測量I段母線出線電流I2;
“Line_3”用CH04測量I段母線出線電流I3;
注:出廠時已根據用戶要求配置,相應線路電壓電流標簽會貼在CHxx下(xià)方,配線之前(qián)請進行確認,用戶無須更改。
6.4.7 軟件升(shēng)級(jí)操作
首先把升級軟件拷貝到U盤(pán)根目錄下,將U盤插入USB接口,進入“係統配置”—“係統參數”—“係統信息”界(jiè)麵(miàn),按“升級軟件”根(gēn)據提示等待(dài)裝置(zhì)自動完成升(shēng)級操(cāo)作。
6.4.8 裝置校(xiào)準
出廠調試人員已對(duì)裝置進(jìn)行校準操作,用戶無須操作。
6.4.9 文件上(shàng)傳(chuán)或導出
文件根據FTP設置自動(dòng)上傳文件,也可(kě)手動上傳文件或(huò)導出文(wén)件。
進入“係統配置”—“文件管理”界麵,,選擇(zé)文件(jiàn),按“上(shàng)傳到(dào)FTP服務器”或“拷貝到USB設備”相應文件會上傳或導(dǎo)出。
6.4.10 打印數據
進入“係統配置”—“打(dǎ)印數據”界麵,可進行相應(yīng)打印操作。
附(fù)表(biǎo):裝置定值清單
序號
|
名 稱
|
取值範圍
|
單位
|
1
|
運行電壓(kV)
|
0.01---500.00
|
kV
|
2
|
額定電壓(kV)
|
0.22---500.00
|
kV
|
3
|
PT變比
|
1.00---5000.00
|
--
|
4
|
CT變比
|
1.00---5000.00
|
--
|
5
|
電壓上偏差越限值(zhí)
|
1.00---100.00
|
%
|
6
|
電壓下偏差越限值
|
1.00---100.00
|
%
|
7
|
電壓偏差總越限(xiàn)值
|
1.00---100.00
|
%
|
8
|
電壓總畸變率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
9
|
電流總畸變率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
10
|
奇次電壓含有率越(yuè)限值
|
0.01---100.00
|
%
|
11
|
偶次電壓含有率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
12
|
奇次電流含有率越限(xiàn)值
|
0.01---100.00
|
%
|
13
|
偶次電(diàn)流含有率越限值(zhí)
|
0.01---100.00
|
%
|
14
|
2次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
15
|
3次電流越(yuè)限值(zhí)(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
16
|
4次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
17
|
5次電流(liú)越限值(一次(cì))
|
0.01---200.00
|
A
|
18
|
6次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
19
|
7次電流(liú)越(yuè)限值(一次(cì))
|
0.01---200.00
|
A
|
20
|
8次電流越(yuè)限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
21
|
9次電流越限值(一次(cì))
|
0.01---200.00
|
A
|
22
|
10次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
23
|
11次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
24
|
12次電(diàn)流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
25
|
短時閃變(biàn)越限值
|
0.50---100.0
|
--
|
26
|
長時閃變越限值
|
0.50---100.0
|
--
|
27
|
電壓驟降啟(qǐ)動定值
|
0---200.0
|
%
|
28
|
電壓驟升啟(qǐ)動定(dìng)值
|
100.0---200.0
|
%
|
29
|
電壓中斷啟動定值
|
0---200.0
|
%
|
30
|
低頻啟動定值
|
40.0---100.00
|
Hz
|
31
|
過頻啟動定值
|
50.0---100.00
|
Hz
|
32
|
電壓不平衡啟動定(dìng)值
|
0.02---100.0
|
%
|
33
|
電流不(bú)平衡啟動定值(zhí)
|
0.02---100.0
|
%
|
34
|
衝擊電流啟動定值
|
0.5---100.00
|
A
|